Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zeropower Standby Netzteil Vin=36..60V isoliert


von Florian (Gast)


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Hallo Forum.

Ich habe etwas widersprüchliche Anforderungen und hoffe dass einer von 
euch vielleicht eine Idee hat.

Ich brauche ein Standby Netzteil zur Spannungsversorgung eines 
Optokopplers. Dieser wiederrum wird genutzt um eine Selbsthalteschaltung 
einzuschalten hinter der ein fertiger isolierter DC/DC Baustein sitzt. 
Es wird vorraussichtlich 1-2x pro Tag geschaltet. Die 
Versorgungsspannung darf auch sehr langsam aufgebaut werden - nach 
anklemmen der 36V..60V soll aber innerhalb von einer Minute ausreichend 
Energie zur Verfügung stehen um sicher zu schalten.

Der Widerspruch ist nun, dass die ganze Schaltung im ausgeschalteten 
Zustand weniger als 0.1mA ziehen soll - und da bin ich nun ratlos ob das 
überhaupt möglich ist.

Die Daten auf einen Blick:
Vin = 36..60V DC
Vout = >= 3.3V
Pout = ???
Iq = < 0.1mA

Habt ihr einen Rat, eine Idee, oder fehlen noch Angaben?
Gruß Florian

: Verschoben durch User
von Falk B. (falk)


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Florian schrieb:

> Ich brauche ein Standby Netzteil zur Spannungsversorgung eines
> Optokopplers.

Wirklich? Oder ist nicht eher dein Konzept ungünstig?

> Dieser wiederrum wird genutzt um eine Selbsthalteschaltung
> einzuschalten hinter der ein fertiger isolierter DC/DC Baustein sitzt.
> Es wird vorraussichtlich 1-2x pro Tag geschaltet.

Und wofür dsnn der Optokoppler?

> Der Widerspruch ist nun, dass die ganze Schaltung im ausgeschalteten
> Zustand weniger als 0.1mA ziehen soll

Das sind 100uA. Das ist Stsrkstrom für CMOS.

> Die Daten auf einen Blick:
> Vin = 36..60V DC
> Vout = >= 3.3V
> Pout = ???
> Iq = < 0.1mA

Nö. Du solltest das Konzept mit dem Optokoppler in Frage stellen. Oder 
zumindest einen Schaltplan zeigen, dann kann man diskutieren. Siehe 
Netiquette.

von Florian (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Florian schrieb:
>
>> Ich brauche ein Standby Netzteil zur Spannungsversorgung eines
>> Optokopplers.
>
> Wirklich? Oder ist nicht eher dein Konzept ungünstig?

Das ist durchaus möglich! Ich habe mal einen groben Konzeptschaltplan 
angehängt.

Gefordert / gegeben ist, das Folgende:
- Einschaltung über isolierte Schnittstelle
- Ruhestromverbrauch nahezu Null
- Eingangsspannung von 36..60V
- Ausschaltung erfolgt entweder über Trennen der Spannungsversorgung 
oder einen weiteren Optokoppler

von Falk B. (falk)


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Florian schrieb:

>> Wirklich? Oder ist nicht eher dein Konzept ungünstig?
>
> Das ist durchaus möglich! Ich habe mal einen groben Konzeptschaltplan
> angehängt.
>
> Gefordert / gegeben ist, das Folgende:
> - Einschaltung über isolierte Schnittstelle

Wieso? Oder meinst du nicht eher, am Eingang? Warum soll der Taster 
galvanisch getrennt sein? Vor allem bei läppischen 60V? Das isoliert 
jeder 08/15 Taster spielend.

> - Ruhestromverbrauch nahezu Null

ZAHLEN!!! 10A sind im Kraftwerk auch "nahe Null".

> - Eingangsspannung von 36..60V
> - Ausschaltung erfolgt entweder über Trennen der Spannungsversorgung
> oder einen weiteren Optokoppler

Naja, deine Schaltung ist mehr oder minder ein Thyristor, der aus 2 
Transistoren nachgebildet wird. So weit so gut, auch wenn man die 
Dimensionierung in Frage stellen kann. 1M? Warum? Da sind selbst 100k 
OK.
Den Thyristor kann man noch ein wenig vereinfachen.

Beitrag "Re: Sicherung vs schwaches Netzteil"

Den "Ersatzthyristor" kann man ausschalten, indem man per Taster oder 
Optokoppler die BE-Strecke von Q1 kurzschließt.

von Schorsch X. (bastelschorsch)


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Der linke Transistor Q? wird das Einschalten nicht überleben, da die 
BE-Strecke keine Strombegrenzung hat.
Wenn das Ganze nur 1-2 mal am Tag eingeschaltet wird, wäre dann nicht 
eine Batterie die einfachste Lösung. Wenn das Einschalten 1 Sekunde 
dauert, kann eine Lithiumbatterie das einige Millionen mal tun, bis die 
leer ist.

von Florian (Gast)


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Ich merke es hapert an meiner mangelnden Präzision das ganze 
verständlich zu formulieren. Aber ich lerne dazu und vielleicht klappt 
es ja noch.


> Wieso? Oder meinst du nicht eher, am Eingang? Warum soll der Taster
> galvanisch getrennt sein? Vor allem bei läppischen 60V? Das isoliert
> jeder 08/15 Taster spielend.

Die 60V Spannung liegen nicht zwingend auf Erdpotential. Deswegen die 
galvanische Trennung.


>
>> - Ruhestromverbrauch nahezu Null
>
> ZAHLEN!!! 10A sind im Kraftwerk auch "nahe Null".

Iq <= 0.1mA wenn der Taster 'TURN_ON' nicht gedrückt wird, ist das ganze 
eingeschaltet, dann ist der Stromverbrauch zu vernachlässigen.


> Naja, deine Schaltung ist mehr oder minder ein Thyristor, der aus 2
> Transistoren nachgebildet wird. So weit so gut, auch wenn man die
> Dimensionierung in Frage stellen kann. 1M? Warum? Da sind selbst 100k
> OK.
> Den Thyristor kann man noch ein wenig vereinfachen.

Ich hätte die Dimensionierung weglassen sollen, da es um diese gerade 
nicht gehen soll.


> Beitrag "Re: Sicherung vs schwaches Netzteil"
>
> Den "Ersatzthyristor" kann man ausschalten, indem man per Taster oder
> Optokoppler die BE-Strecke von Q1 kurzschließt.

Die Ersatzthyristor Schaltung habe ich mir angesehen und die Hilft bei 
meinem Problem leider nicht.


@Schorsch: Über eine Batterielösung habe ich noch garnicht nachgedacht! 
Danke dafür.

von Harald W. (wilhelms)


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Florian schrieb:

> Die 60V Spannung liegen nicht zwingend auf Erdpotential. Deswegen die
> galvanische Trennung.

So oder so macht eine galvanische Trennung nur für einen Taster
nur dann Sinn, wenn dieser auf Hochspannungspotential liegt.

> Ich hätte die Dimensionierung weglassen sollen, da es um diese gerade
> nicht gehen soll.

Was macht es für einen Sinn, Ratschläge für eine Schaltung zu geben,
die bei der ersten Inbetriebnahme zerstört wird?

von Florian (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Florian schrieb:
>
>> Die 60V Spannung liegen nicht zwingend auf Erdpotential. Deswegen die
>> galvanische Trennung.
>
> So oder so macht eine galvanische Trennung nur für einen Taster
> nur dann Sinn, wenn dieser auf Hochspannungspotential liegt.

Angenommen die 60V liegen 396V über dem Erdpotential, dann finde ich 
eine Trennung für den Taster sinnvoll. Ich will hier keine Salamitaktik 
betreiben - aber ich habe keine genaue Angabe dazu. Nur die Forderung 
nach galvanischer Trennung des Einschalttasters.


>> Ich hätte die Dimensionierung weglassen sollen, da es um diese gerade
>> nicht gehen soll.
>
> Was macht es für einen Sinn, Ratschläge für eine Schaltung zu geben,
> die bei der ersten Inbetriebnahme zerstört wird?

Überhaupt keinen. Die Schaltung ist nur ein grobes Konzept. Gedacht als 
Diskussionsgrundlage für das Netzteil im blauen Kasten. Deswegen fragte 
ich nach einer Netzteillösung - und wie Schorsch X. schon angemerkt hat 
ist eine Batterie vielleicht die bessere Lösung.

von Falk B. (falk)


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Florian schrieb:

> Diskussionsgrundlage für das Netzteil im blauen Kasten. Deswegen fragte
> ich nach einer Netzteillösung - und wie Schorsch X. schon angemerkt hat
> ist eine Batterie vielleicht die bessere Lösung.

Es gibt auch Taster, die per Piezo oder ähnlich Energie erzeugen. Die 
kosten dann zwar einiges, laufen dafür aber unbegrenzt, im Gegensatz zur 
Batterie.

Ein echtes Netzteil mit galvanischer Trennung ist hier extremer 
Overkill. Dann lieber ne Solarzelle, die man mit ner Taschenlampe 
beleuchten muss ;-)

von Florian (Gast)


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Die Idee mit der Taschenlampe behalte ich mal im Hinterkopf, falls es 
ganz eng wird.... ;)


> Es gibt auch Taster, die per Piezo oder ähnlich Energie erzeugen. Die
> kosten dann zwar einiges, laufen dafür aber unbegrenzt, im Gegensatz zur
> Batterie.

Ich hab ein bisschen gesucht, aber konnte keine 'Energieerzeugenden' 
Taster finden. Hast du zufällig eine genauere Bezeichnung?


Zur Batterielösung überlege ich gerade ob ein 20mA Impuls (für den 
Optokoppler) zu viel ist. Ich habe mir typische Entladekurven angeschaut 
und die geben für die Kurven Entladeströme < 0.2mA an und ich vermute, 
dass die Spannung bei 20mA entweder stark einbricht oder die Batterie 
aufgrund des Innenwiederstands gar keine 20mA liefern kann? Kann jemand 
dazu Erfahrungswerte beisteuern?

von Falk B. (falk)


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Florian schrieb:

> Ich hab ein bisschen gesucht, aber konnte keine 'Energieerzeugenden'
> Taster finden. Hast du zufällig eine genauere Bezeichnung?

Energy harvesting button

> Zur Batterielösung überlege ich gerade ob ein 20mA Impuls (für den
> Optokoppler) zu viel ist.

Was willst du mit 20mA? Da reichen 2mA locker! Es gibt Optokoppler mit 
600% CTR, das reicht zum Zünden deines Mini-Thyristors.

> aufgrund des Innenwiederstands gar keine 20mA liefern kann? Kann jemand
> dazu Erfahrungswerte beisteuern?

Eine CR2032 bringt 20mA. Brauchst du aber nicht.

von foobar (Gast)


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> ich vermute, dass die Spannung bei 20mA entweder stark einbricht oder
> die Batterie aufgrund des Innenwiederstands gar keine 20mA liefern kann?

Genau.  Deswegen werden die LEDs an den Schlüsselbund-Mini-Leuchten 
direkt an die CR2032 geklemmt - Strombegrenzung ist der Innenwiderstand 
der Batterie.

von Florian (Gast)


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Da habe ich wohl noch einiges zu lesen.

Vielen Dank an alle.

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